機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統的製作方法

2023-05-29 09:23:41 2

專利名稱：機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及帶鎖髓內釘正骨手術由機器人輔助的醫療系統。
背景技術：
傳統的帶鎖髓內釘正骨手術根據手術實施的位置不同分為股骨、脛骨等多種，手術難度也不盡相同。以股骨正骨手術為例，其基本過程為先要將病人的上身固定於手術床上，兩個醫生將病人骨折的股骨上下部分向外拉伸，稱之為牽引。然後一個醫生側向固定病人的骨折處，使之保持一個固定的位置，稱之為復位。牽引、復位完成後主治醫生先在股骨一端的骨節末端打一個孔，以便植入一根長度與股骨長度相仿的髓內釘，然後在股骨遠端和近端經皮穿孔(一般4個)，以便用鎖釘將髓內釘固定在骨骼上。在髓內釘鎖定過程中目前臨床上主要採用C臂機下徒手瞄準鎖定、機械式遠端鎖定瞄準器、雷射束引導、主動跟蹤式計算機導航手術系統等。C臂機下徒手瞄準鎖定不僅需要醫生具有很高的操作技巧與豐富的臨床經驗，而且需要頻繁地使用C臂機進行拍照，放射線損傷大，同時人為幹擾因素多。手術時主治醫生使用手電鑽在股骨上打孔，由於股骨部分肌肉較多、外形複雜，主治醫生不能用肉眼直接觀測到手電鑽鑽入的位置，必須經常將手電鑽退出來，使用X光機觀察鑽孔的情況，根據照相情況確定下次鑽進的方向和深度。因此手術時間長、參與的醫生較多，且醫生會長時間受到X光的照射。另外由於麻藥無法到達骨髓腔內部，手電鑽多次進出骨髓腔，極大的增加了病人的痛苦。為減少放射線損傷，少用或不用C臂機，機械式遠端鎖定瞄準器得到了廣泛的應用。但是機械式鎖定瞄準器一般安裝複雜，且容易發生形變，造成瞄準器與髓內釘位置關係發生變化，很難找準遠端鎖孔的位置，增加了操作的難度和額外損傷，有時甚至又重新回到C臂機下徒手瞄準鎖定。而且不同廠家的瞄準器只能鎖定自己廠家的髓內釘，不具備通用性。光學定位下的計算機導航系統需要大型的計算機圖像處理硬體、軟體和專用的手術器械，需要工程技術人員的指導，限制了醫生的主觀能動性，且價格昂貴，難以推廣。

發明內容
本發明的目的是提供一種機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，它具有通用性強，手術效果好，降低手術費用，減輕病人痛苦，減少醫生的放射線損傷，實現正骨手術的模擬教學訓練和遠程治療的特點。本發明由從手端80和主手端70組成，從手端80由醫用牽引復位並聯機器人1、正骨調整機構2、正骨復位機構3、高精度全自動C形臂X光機4、導航機器人5、CCD攝像機6、高速圖像採集卡7、圖像處理單元8、機構控制單元9、位置傳感器10、力傳感器11、位置/力信號採集卡12、機器人控制器13、伺服、力控制單元14、多功能自動手術床15、從手控制站16、位置傳感器10′、力傳感器11′、位置/力信號採集卡12′、機器人控制器13′、伺服、力控制單元14′組成；主手端70由主手控制站17、虛擬手術仿真系統18、監視器19、遙操作並聯主手20、力傳感器11″、位置/力信號採集卡12″、機器人控制器13″、伺服、力控制單元14″、位置傳感器10″、圖像處理單元8′組成；從手端80的醫用牽引復位並聯機器人1設置在多功能自動手術床15的端側，正骨調整機構2設置在醫用牽引復位並聯機器人1上，正骨固定機構3設置在多功能自動手術床15上的一側，高精度全自動C形臂X光機4設在多功能自動手術床15的邊側，導航機器人5設在多功能自動手術床15的另一邊側，高精度全自動C形臂X光機4的輸出端與高速圖像採集卡7的輸入端a相連接，CCD攝像機6的輸出端與高速圖像採集卡7的輸入端b相連接，高速圖像採集卡7的輸出端與圖像處理單元8的輸入端相連接，圖像處理單元8的輸出端與從手控制站16的輸入端z相連接，機構控制單元9的雙向埠C與CCD攝像頭6的雙向埠相連接，機構控制單元9的雙向埠d與高精度全自動C形臂X光機4的雙向埠相連接，機構控制單元9的雙向埠y與從手控制站16的雙向埠k相連接，位置傳感器10的輸出端與位置/力信號採集卡12的輸入端e相連接，位置傳感器10的輸出端f與導航機器人5的輸入端相連接，導航機器人5的輸出端與力傳感器11的輸入端相連接，力傳感器11的輸出端與位置/力信號採集卡12的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12的輸出端與機器人控制器13的輸入端h相連接，機器人控制器13的輸出端與伺服、力控制單元14的輸入端相連接，伺服、力控制單元14的輸出端與導航機器人5的輸入端g相連接，機器人控制器13的雙向埠j與從手控制站16的雙向埠m相連接，醫用牽引復位並連機器人1上的輸出端與位置傳感器10′的輸入端相連接，位置傳感器10′的輸出端與位置/力信號採集卡12′的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12′的輸出端與機器人控制器13′的輸入端相連接，機器人控制器13′的輸出端與伺服、力控制單元14′的輸入端相連接，伺服、力控制單元14′的輸出端與醫用牽引復位並聯機器人1的輸入端相連接，醫用牽引復位並聯機器人1的輸出端o與力傳感器11′的輸入端相連接，力傳感器11′的輸出端與位置/力信號採集卡12′的輸入端p相連接，機器人控制器13的雙向埠q與從手控制站16的雙向埠n相連接；主手端70的遙操作並聯主手20的輸出端與力傳感器11″的輸入端相連接，力傳感器11″的輸出端與位置/力信號採集卡12″的輸入端S相連接，遙操作並聯主手20的輸出端r與位置傳感器10″的輸入端相連接，位置傳感器10″的輸出端與位置/力信號採集卡12″的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12″的輸出端與機器人控制器13″的輸入端相連接，機器人控制器13″的輸出端與伺服、力控制單元14″的輸入端相連接，伺服、力控制單元14″的輸出端與遙操作並聯主手20的輸入端相連接，機器人控制器13″的雙向埠與主手控制站17的雙向埠相連接，主手控制站17的輸出端w與虛擬手術仿真系統18的輸入端相連接，主手控制站17的輸出端t與圖像處理單元8′的輸入端相連接，圖像處理單元8′的輸出端與虛擬手術仿真系統18的輸出端共同接入監視器19；從手控制站16與主手控制站17之間通過網絡90相連接。本發明具有如下優點保護醫護人員；醫生不必在X光的照射下工作，減少了「受線」機會。具有通用性，適合任何廠家的髓內釘手術，手術效果好。由計算機專家系統根據圖像信息確定的手術規劃結果比人腦根據經驗形成的手術規劃效果好，並且機器人的定位和運動精度比人手要高几個數量級，手術精度高。降低手術費用病人術後康復周期短，並且異地的病人避免了往返路費，大大節省了費用。減輕病人痛苦手術創傷小，且一次整復就能滿足要求，避免了二次手術給病人帶來的痛苦。遠程幹預通過網絡信息交互，即使是偏遠地區的病人也能得到遠程專家的診斷和治療，當地醫生也可以得到專家的指點。手術教學訓練；80％的手術失誤是人為因素引起的，所以手術訓練極其重要。醫生可在虛擬手術系統上觀察專家手術過程，也可重複實習，使得手術培訓的時間大為縮短，同時減少了對昂貴的實驗對象的需求。


圖1是本發明的結構示意圖，圖2是醫用牽引復位並聯機器人1與高精度全自動C形臂X光機4及多功能自動手術床15和導航機器人5的工作位置示意圖，圖3是醫用牽引復位並聯機器人1的結構示意圖，圖4是高精度全自動C形臂X光機4的結構示意圖，圖5是多功能自動手術床15的結構示意圖。
具體實施例方式(參見圖1、圖2)本實施方式由從手端80和主手端70組成，從手端80由醫用牽引復位並聯機器人1、正骨調整機構2、正骨復位機構3、高精度全自動C形臂X光機4、導航機器人5、CCD攝像機6、高速圖像採集卡7、圖像處理單元8、機構控制單元9、位置傳感器10、力傳感器11、位置/力信號採集卡12、機器人控制器13、伺服、力控制單元14、多功能自動手術床15、從手控制站16、位置傳感器10′、力傳感器11′、位置/力信號採集卡12′、機器人控制器13′、伺服、力控制單元14′組成；主手端70由主手控制站17、虛擬手術仿真系統18、監視器19、遙操作並聯主手20、力傳感器11″、位置/力信號採集卡12″、機器人控制器13″、伺服、力控制單元14″、位置傳感器10″、圖像處理單元8′組成；從手端80的醫用牽引復位並聯機器人1設置在多功能自動手術床15的端側，正骨調整機構2設置在醫用牽引復位並聯機器人1上，正骨固定機構3設置在多功能自動手術床15上的一側，高精度全自動C形臂X光機4設在多功能自動手術床15的邊側，導航機器人5設在多功能自動手術床15的另一邊側，高精度全自動C形臂X光機4的輸出端與高速圖像採集卡7的輸入端a相連接，CCD攝像機6的輸出端與高速圖像採集卡7的輸入端b相連接，高速圖像採集卡7的輸出端與圖像處理單元8的輸入端相連接，圖像處理單元8的輸出端與從手控制站16的輸入端z相連接，機構控制單元9的雙向埠C與CCD攝像頭6的雙向埠相連接，機構控制單元9的雙向埠d與高精度全自動C形臂X光機4的雙向埠相連接，機構控制單元9的雙向埠y與從手控制站16的雙向埠k相連接，位置傳感器10的輸出端與位置/力信號採集卡12的輸入端e相連接，位置傳感器10的輸出端f與導航機器人5的輸入端相連接，導航機器人5的輸出端與力傳感器11的輸入端相連接，力傳感器11的輸出端與位置/力信號採集卡12的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12的輸出端與機器人控制器13的輸入端h相連接，機器人控制器13的輸出端與伺服、力控制單元14的輸入端相連接，伺服、力控制單元14的輸出端與導航機器人5的輸入端g相連接，機器人控制器13的雙向埠j與從手控制站16的雙向埠m相連接，醫用牽引復位並連機器人1上的輸出端與位置傳感器10′的輸入端相連接，位置傳感器10′的輸出端與位置/力信號採集卡12′的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12′的輸出端與機器人控制器13′的輸入端相連接，機器人控制器13′的輸出端與伺服、力控制單元14′的輸入端相連接，伺服、力控制單元14′的輸出端與醫用牽引復位並聯機器人1的輸入端相連接，醫用牽引復位並聯機器人1的輸出端o與力傳感器11′的輸入端相連接，力傳感器11′的輸出端與位置/力信號採集卡12′的輸入端p相連接，機器人控制器13的雙向埠q與從手控制站16的雙向埠n相連接；主手端70的遙操作並聯主手20的輸出端與力傳感器11″的輸入端相連接，力傳感器11″的輸出端與位置/力信號採集卡12″的輸入端S相連接，遙操作並聯主手20的輸出端r與位置傳感器10″的輸入端相連接，位置傳感器10″的輸出端與位置/力信號採集卡12″的輸入端相連接，位置/力信號採集卡12″的輸出端與機器人控制器13″的輸入端相連接，機器人控制器13″的輸出端與伺服、力控制單元14″的輸入端相連接，伺服、力控制單元14″的輸出端與遙操作並聯主手20的輸入端相連接，機器人控制器13″的雙向埠與主手控制站17的雙向埠相連接，主手控制站17的輸出端w與虛擬手術仿真系統18的輸入端相連接，主手控制站17的輸出端t與圖像處理單元8′的輸入端相連接，圖像處理單元8′的輸出端與虛擬手術仿真系統18的輸出端共同接入監視器19；從手控制站16與主手控制站17之間通過網絡90相連接。(參見圖3)醫用牽引復位並聯機器人1由上平臺21、虎克鉸支鏈22、虎克鉸23、滾珠絲槓裝置24、聯軸器25、連接平臺26、支撐架27、下平臺28、電機29組成，支撐架27固定在連接平臺26與下平臺28之間，電機29固定在下平臺28的下側，聯軸器25的下端與電機29的輸出軸相連接，聯軸器25的上端與滾珠絲槓裝置24的下端相連接，滾珠絲槓裝置24的上端與虎克鉸23的下端相連接，虎克鉸23的上部與虎克鉸支鏈22的下端相連接，虎克鉸支鏈22的上部與上平臺21的下側鉸接。(參見圖4)，高精度全自動C形臂X光機4由y向驅動機構30、y向傳動機構31、護罩32、z向傳動機構33、z向驅動機構34、水平旋轉驅動機構35、垂直旋轉驅動機構36、C形臂支撐架37、C形臂38、C形導軌39、X光發射裝置40、C形臂驅動機構41、X光接收裝置42、升降平移機構43、直線導軌44、底座45、x向驅動機構46組成。直線導軌44設在底座45上，y向傳動機構31設置在直線導軌44上，y向驅動機構30固定在y向傳動機構31的一側上，x向驅動機構46固定在y向傳動機構31的下部，z向傳動機構33固定在y向傳動機構31的上部，z向驅動機構34固定在z向傳動機構33的外側上部，升降平移機構43固定在z向傳動機構33一側的y向傳動機構31的上部，z向傳動機構33及z向驅動機構34的外側設有護罩32，水平旋轉驅動機構35設置在升降平移機構43的上部，垂直旋轉驅動機構36設置在水平旋轉驅動機構35的上部，C形臂支撐架37固定在水平旋轉驅動機構35的一側上，C形臂驅動機構41固定在C形臂支撐架37內，C形臂38設在C形臂支撐架37及C形臂驅動機構41的外側上，C形導軌39固定在C形臂38上，X光發射裝置40固定在C形臂38的上端，X光接收裝置42固定在C形臂38的下端。(參見圖5)多功能自動手術床15由頭背板47、牽引擋柱48、翻轉機構49、大腿板50、小腿板51、小腿板下翻機構52、床面翻轉機構53、y向平移機構54、x向平移機構55、底座56、電機58、支架59、z向平移機構60組成，x向平移機構55固定在底座56上側，y向平移機構54固定在x向平移機構55上部的一側，z向平移機構60固定在y向平移機構54的上部，z向平移機構60的外部固定有支架59，z向平移機構60的底部固定有電機58，頭背板47設在支架59的上端，大腿板50的一側由翻轉機構49與頭背板47的一端相連接，大腿板50的另一側由小腿板下翻機構52與小腿板51相連接，牽引擋柱48固定在大腿板50一側的頭背板47的上平面上，床面翻轉機構53固定在大腿板50一側的支架59上並與頭背板47的下部相連接。
手術流程1、通過正骨調整機構2、正骨固定機構3等輔助設施，將患者固定在多功能自動手術床15上。
2、調整多功能自動手術床15與醫用牽引復位並聯機器人1之間的相對位置關係，預緊。
3、醫生在主手端遠距離控制機構控制單元9，驅動從手端的高精度全自動C形臂X光機4拍攝患者斷骨處的X光圖像，經高速圖像採集卡7採集後，送到圖像處理單元8進行處理，獲得骨斷處的信息，並數位化，然後由從手控制站16通過網絡傳遞到主手控制站17，顯示在監視器19上。
4、醫生根據數位化信息和X光圖像，進行手術規劃，確定手術方案。
5、醫生通過虛擬手術仿真系統18演示手術的整個過程，根據仿真結果，對手術方案進行修改，直到滿意為止。
6、醫生根據手術方案，在主手端通過遙操作並聯主手20控制醫用牽引復位並聯機器人1，醫用牽引復位並聯機器人1在機器人控制器13和伺服、力控制單元14的驅動下完成牽引、復位等正骨動作。位置/力信號採集卡12採集醫用牽引復位並聯機器人1上的位置傳感器10′和力傳感器11′信息，反饋到主手控制站17，再通過遙操作並聯主手20上的位置傳感器10″、力傳感器11″、位置/力信號採集卡12″、機器人控制器13″和伺服、力控制單元14″作用在遙操作並聯主手20上，使醫生具有力的感覺，就好像親手做手術一樣；7、控制高精度全自動C形臂X光機4，拍攝患者斷骨處圖像，確認牽引、復位效果。
8、牽引、復位效果達到要求後，醫生手動將帶鎖髓內釘插入骨髓腔。
9、控制高精度全自動C形臂X光機4，拍攝包含髓內釘近端和遠端鎖孔的照片，經圖像處理後，確定每個鎖孔在圖像空間的位置和空間姿態。
10、圖像空間、機器人空間、手術空間的坐標轉換。
11、根據獲得的機器人位置和姿態信息，通過導航機器人5上的位置傳感器10、力傳感器11、位置/力信號採集卡12、機器人控制器13和伺服、力控制單元14驅動導航機器人5運動到相應位置，使導航機器人5的末端執行器從空間(位置和姿態)瞄準每個鎖孔。
12、醫生在機器人導航下完成鑽孔(或由機器人直接鑽孔)。
13、醫生置入鎖釘、縫合、術後處理。
14、手術完畢。
15、整個手術在CCD攝像機6監視下進行。
權利要求
1.機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，它由從手端(80)和主手端(70)組成，從手端(80)由醫用牽引復位並聯機器人(1)、正骨調整機構(2)、正骨復位機構(3)、高精度全自動C形臂X光機(4)、導航機器人(5)、CCD攝像機(6)、高速圖像採集卡(7)、圖像處理單元(8)、機構控制單元(9)、位置傳感器(10)、力傳感器(11)、位置/力信號採集卡(12)、機器人控制器(13)、伺服、力控制單元(14)、多功能自動手術床(15)、從手控制站(16)、位置傳感器(10′)、力傳感器(11′)、位置/力信號採集卡(12′)、機器人控制器(13′)、伺服、力控制單元(14′)組成；其特徵是主手端(70)由主手控制站(17)、虛擬手術仿真系統(18)、監視器(19)、遙操作並聯主手(20)、力傳感器(11″)、位置/力信號採集卡(12″)、機器人控制器(13″)、伺服、力控制單元(14″)、位置傳感器(10″)、圖像處理單元(8′)組成；從手端(80)的醫用牽引復位並聯機器人(1)設置在多功能自動手術床(15)的端側，正骨調整機構(2)設置在醫用牽引復位並聯機器人(1)上，正骨固定機構(3)設置在多功能自動手術床(15)上的一側，高精度全自動C形臂X光機(4)設在多功能自動手術床(15)的邊側，導航機器人(5)設在多功能自動手術床(15)的另一邊側，高精度全自動C形臂X光機(4)的輸出端與高速圖像採集卡(7)的輸入端(a)相連接，CCD攝像機(6)的輸出端與高速圖像採集卡(7)的輸入端(b)相連接，高速圖像採集卡(7)的輸出端與圖像處理單元(8)的輸入端相連接，圖像處理單元(8)的輸出端與從手控制站(16)的輸入端(z)相連接，機構控制單元(9)的雙向埠(C)與CCD攝像頭(6)的雙向埠相連接，機構控制單元(9)的雙向埠(d)與高精度全自動C形臂X光機(4)的雙向埠相連接，機構控制單元(9)的雙向埠(y)與從手控制站(16)的雙向埠(k)相連接，位置傳感器(10)的輸出端與位置/力信號採集卡(12)的輸入端(e)相連接，位置傳感器(10)的輸出端(f)與導航機器人(5)的輸入端相連接，導航機器人(5)的輸出端與力傳感器(11)的輸入端相連接，力傳感器(11)的輸出端與位置/力信號採集卡(12)的輸入端相連接，位置/力信號採集卡(12)的輸出端與機器人控制器(13)的輸入端(h)相連接，機器人控制器(13)的輸出端與伺服、力控制單元(14)的輸入端相連接，伺服、力控制單元(14)的輸出端與導航機器人(5)的輸入端(g)相連接，機器人控制器(13)的雙向埠(j)與從手控制站(16)的雙向埠(m)相連接，醫用牽引復位並連機器人(1)上的輸出端與位置傳感器(10′)的輸入端相連接，位置傳感器(10′)的輸出端與位置/力信號採集卡(12′)的輸入端相連接，位置/力信號採集卡(12′)的輸出端與機器人控制器(13′)的輸入端相連接，機器人控制器(13′)的輸出端與伺服、力控制單元(14′)的輸入端相連接，伺服、力控制單元(14′)的輸出端與醫用牽引復位並聯機器人(1)的輸入端相連接，醫用牽引復位並聯機器人(1)的輸出端(o)與力傳感器(11′)的輸入端相連接，力傳感器(11′)的輸出端與位置/力信號採集卡(12′)的輸入端(p)相連接，機器人控制器(13)的雙向埠(q)與從手控制站(16)的雙向埠(n)相連接；主手端(70)的遙操作並聯主手(20)的輸出端與力傳感器(11″)的輸入端相連接，力傳感器(11″)的輸出端與位置/力信號採集卡(12″)的輸入端(S)相連接，遙操作並聯主手(20)的輸出端與位置傳感器(10″)的輸入端相連接，位置傳感器(10″)的輸出端與位置/力信號採集卡(12″)的輸入端相連接，位置/力信號採集卡(12″)的輸出端與機器人控制器(13″)的輸入端相連接，機器人控制器(13″)的輸出端與伺服、力控制單元(14″)的輸入端相連接，伺服、力控制單元(14″)的輸出端與遙操作並聯主手(20)的輸入端相連接，機器人控制器(13″)的雙向埠與主手控制站(17)的雙向埠相連接，主手控制站(17)的輸出端(w)與虛擬手術仿真系統(18)的輸入端相連接，主手控制站(17)的輸出端(t)與圖像處理單元(8′)的輸入端相連接，圖像處理單元(8′)的輸出端與虛擬手術仿真系統(18)的輸出端共同接入監視器(19)；從手控制站(16)與主手控制站(17)之間通過網絡(90)相連接。
2.根據權利要求1所述的機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，其特徵在於醫用牽引復位並聯機器人(1)由上平臺(21)、虎克鉸支鏈(22)、虎克鉸(23)、滾珠絲槓裝置(24)、聯軸器(25)、連接平臺(26)、支撐架(27)、下平臺(28)、電機(29)組成，支撐架(27)固定在連接平臺(26)與下平臺(28)之間，電機(29)固定在下平臺(28)的下側，聯軸器(25)的下端與電機(29)的輸出軸相連接，聯軸器(25)的上端與滾珠絲槓裝置(24)的下端相連接，滾珠絲槓裝置(24)的上端與虎克鉸(23)的下端相連接，虎克鉸(23)的上部與虎克鉸支鏈(22)的下端相連接，虎克鉸支鏈(22)的上部與上平臺(21)的下側鉸接。
3.根據權利要求1所述的機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，其特徵在於高精度全自動C形臂X光機(4)由y向驅動機構(30)、y向傳動機構(31)、護罩(32)、z向傳動機構(33)、z向驅動機構(34)、水平旋轉驅動機構(35)、垂直旋轉驅動機構(36)、C形臂支撐架(37)、C形臂(38)、C形導軌(39)、X光發射裝置(40)、C形臂驅動機構(41)、X光接收裝置(42)、升降平移機構(43)、直線導軌(44)、底座(45)、x向驅動機構(46)組成，直線導軌(44)設在底座(45)上，y向傳動機構(31)設置在直線導軌(44)上，y向驅動機構(30)固定在y向傳動機構(31)的一側上，x向驅動機構(46)固定在y向傳動機構(31)的下部，z向傳動機構(33)固定在y向傳動機構(31)的上部，z向驅動機構(34)固定在z向傳動機構(33)的外側上部，升降平移機構(43)固定在z向傳動機構(33)一側的y向傳動機構(31)的上部，z向傳動機構(33)及z向驅動機構(34)的外側設有護罩(32)，水平旋轉驅動機構(35)設置在升降平移機構(43)的上部，垂直旋轉驅動機構(36)設置在水平旋轉驅動機構(35)的上部，C形臂支撐架(37)固定在水平旋轉驅動機構(35)的一側上，C形臂驅動機構(41)固定在C形臂支撐架(37)內，C形臂(38)設在C形臂支撐架(37)及C形臂驅動機構(41)的外側上，C形導軌(39)固定在C形臂(38)上，X光發射裝置(40)固定在C形臂(38)的上端，X光接收裝置(42)固定在C形臂(38)的下端。
4.根據權利要求1所述的機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，其特徵在於多功能自動手術床(15)由頭背板(47)、牽引擋柱(48)、翻轉機構(49)、大腿板(50)、小腿板(51)、小腿板下翻機構(52)、床面翻轉機構(53)、y向平移機構(54)、x向平移機構(55)、底座(56)、電機(58)、支架(59)、z向平移機構(60)組成，x向平移機構(55)固定在底座(56)上側，y向平移機構(54)固定在x向平移機構(55)上部的一側，z向平移機構(60)固定在y向平移機構(54)的上部，z向平移機構(60)的外部固定有支架(59)，z向平移機構(60)的底部固定有電機(58)，頭背板(47)設在支架(59)的上端，大腿板(50)的一側由翻轉機構(49)與頭背板(47)的一端相連接，大腿板(50)的另一側由小腿板下翻機構(52)與小腿板(51)相連接，牽引擋柱(48)固定在大腿板(50)一側的頭背板(47)的上平面上，床面翻轉機構(53)固定在大腿板(50)一側的支架(59)上並與頭背板(47)的下部相連接。
全文摘要
機器人輔助帶鎖髓內釘正骨手術醫療系統，它涉及帶鎖髓內釘正骨手術由機器人輔助的醫療系統。本發明從手端(80)的醫用牽引復位並聯機器人1設置在多功能自動手術床(15)的端側，正骨調整機構(2)設置在醫用牽引復位並聯機器人(1)上，正骨固定機構(3)設置在多功能自動手術床(15)上的一側，高精度全自動C形臂X光機(4)設在多功能自動手術床(15)的邊側，導航機器人(5)設在多功能自動手術床(15)的另一邊側，機器人控制器(13″)的雙向埠與主手控制站(17)的雙向埠相連接，從手控制站(16)與主手控制站(17)之間通過網絡(90)相連接。本發明具有通用性強，手術效果好，降低手術費用，減輕病人痛苦，減少醫生的放射線損傷，實現正骨手術的模擬教學訓練和遠程治療的優點。
文檔編號A61B17/68GK1561923SQ200410013629
公開日2005年1月12日 申請日期2004年3月17日 優先權日2004年3月17日
發明者富歷新, 杜志江, 孫立寧 申請人:哈爾濱工業大學